락토페록시디아제

Lactoperoxidase
LPO
Lactoperoxidase 2R5L.png
식별자
별칭LPO, SPO, 락토페록시디아제
외부 IDOMIM: 150205 MGI: 1923363 호몰로진: 21240 GeneCard: LPO
직교체
종인간마우스
엔트레스

4025

76113

앙상블

ENSG00000167419

ENSMUSG00000009356

유니프로트

P22079

n/a

RefSeq(mRNA)

NM_001160102
NM_006151

NM_080420

RefSeq(단백질)

NP_001153574
NP_006142

n/a

위치(UCSC)Cr 17: 58.22 – 58.27MbCr 11: 87.7 – 87.72Mb
PubMed 검색[3][4]
위키다타
인간 보기/편집마우스 보기/편집

락토페록시디아제는 자연적인 기능을 하는 폐, 기관지, 코를[5] 포함한 유방, 침엽 및 기타 점액선에서 분비되는 과산화효소 효소로서 박테리아와 바이러스에 대한 방어 제1선이다.[6]락토페록시디아제는 헤메페록시디아제 효소 계열의 하나이다.인간에서 락토페록시디아제는 LPO 유전자에 의해 암호화된다.[7][8]

락토페록시디아제는 과산화수소에 의한 무기질 기판과 유기질 기판의 산화를 촉진한다.[9]이러한 기질에는 브롬화물과 요오드화물이 포함되어 있으므로 락토페록시디아제는 할로페록시디아제로 분류할 수 있다.또 다른 중요한 기질은 티오시아네이트다.이 효소의 작용을 통해 생성되는 산화제들은 인플루엔자 바이러스의 파괴를 포함한 강력한 비특정적인 살균 및 항바이러스 활동을 가지고 있다.락토페록시디아제는 무기 이온 기질, 과산화수소, 산화 제품과 함께 락토페록시디아제 시스템으로 알려져 있다.[10]따라서 LPO는 충분한 요오드가 제공될 때 인플루엔자, 사스-CoV-2 바이러스와 같은 침습성 박테리아와 바이러스 물질에 대한 매우 중요한 방어 수단으로 간주된다.[11][12][13]

락토페록시디아제 시스템은 우유와 점막의 박테리아를 죽임으로써 선천적인 면역체계에 중요한 역할을 한다. 따라서 락토페록시디아제 시스템의 증가는 치료적 응용이 있을 수 있다.게다가, 락토페록시디아제 시스템의 추가 또는 증가는 식품과 소비자 건강 관리 제품에서 박테리아를 통제하는데 잠재적인 응용을 가지고 있다.락토페록시디아제 시스템은 DNA를 공격하지 않으며 돌연변이 유발적이지 않다.[14]그러나 특정 조건에서 젖당산화효소 시스템은 산화 스트레스의 원인이 될 수 있다.[15]게다가, 젖당화효소는 자유 급진적 매개체를 생성하는 에스트로겐 호르몬을 산화시키는 능력을 통해 유방암의 시작에 기여할 수 있다.[16]

구조

락토페록시디아제의 구조는 주로 알파헬리스크에 짧은 항타렐 베타 가닥 2개로 구성된다.[17]락토페록시디아제는 포유류 효소의 헤메페록시디아제 계열에 속하며, 마이엘로페록시디아제(MPO), 에우시노필페록시디아제(EPO), 갑상선페록시디아제(TPO), 프로스타글란딘 H 싱타제(PGHS)도 포함한다.헤메 공효소는 단백질의 중심 근처에 결합되어 있다.[18]

함수

락토페록시디아제는 여러 수용체 분자의 과산화수소(HO22) 산화를 촉진한다.[19]

  • 환원 수용기 + HO22 → 산화 수용기 + HO2

구체적인 예는 다음과 같다.

과산화수소(HO22)의 원천은 대개 타액에서도 일어나는 효소 포도당 산화효소(EC 1.1.3.4)가 존재하는 상태에서 산소와 포도당의 반응이다.포도당은 차례로 침효소 아밀로글루코시다아제(EC 3.2.1.3)가 있는 전분에서 형성될 수 있다.

상대적으로 수명이 짧은 이들 산화중개체는 강력한 살균효과를 가지고 있어 락토페록시디아제는 락토페록시디아제를 표현하는 조직 내 항균 방어 시스템의 일부분이다.[10]락토페록시디아제 시스템은 다양한 유산소[22] 미생물과 특정 혐기성 미생물을 죽이는 데 효과적이다.[23]연구(1984년) : "유당산화효소-티오시아네이트-과산화수소 혼합물이 박테리아에 미치는 영향은 실험 조건에 따라 달라진다.유산소 조건에서 영양성분 농가에서 락토페록시다아제-티오시아네이트-과산화수소 피폭 후 배양되면 성장하지 못하는 반면 혐기성 조건에서는 혈액 농지에서 쉽게 자란다.[24]항균 용량에서 락토페록시디아제는 락토페린[25], 리소자임과 시너지 효과를 내는 것으로 보인다.[26]

적용들

락토페록시디아제는 효과적인 항균 및 항바이러스제다.결과적으로, 락토페록시디아제의 적용은 식품, 화장품, 안과 용액 보존에서 발견되고 있다.게다가, 락토페록시디아제는 치과 치료와 상처 치료에서 응용이 발견되었다.마지막으로 락토페록시디아제는 항투습제 및 항바이러스제로 응용될 수 있다.[27]락토페록시디아제는 방사성 요오드와 함께 멤브레인 표면에 선택적으로 라벨을 붙이기 위해 사용되어 왔다.[28]

유제품

락토페록시디아제는 효과적인 항균제로 우유와 유제품에서 박테리아 마이크로플로라를 줄이는 항균제로 사용된다.[29]과산화수소와 티오시아네이트를 첨가하여 락토페록시디아제 시스템을 활성화하면 냉장 원료우유의 유통기한이 연장된다.[19][30][31][32]그것은 상당히 열에 강하고 우유의 과다한 살균을 나타내는 지표로 사용된다.[33]

구강관리

락토페록시디아제 시스템은 칭기염과 파라다이스의 치료에 적합하다고 주장되고 있다.[34]락토페록시디아제는 경구세균을 감소시키기 위해 치약이나 구루린에 사용되어 왔고 결과적으로 그 박테리아에 의해 생성된 산을 감소시켰다.[35]

화장품

락토페록시디제, 포도당, 포도당 산화효소(GOD), 요오드화물과 티오시아네이트의 조합이 화장품 방부제에 효과가 있다고 한다.[36]

암

포도당 산화효소와 락토페록시디아제의 항체 결합제가 시험관내 종양세포를 죽이는 데 효과가 있는 것으로 밝혀졌다.[37]또 락토페록시디아제에 노출된 대식세포가 자극을 받아 암세포를 죽인다.[38]락토페록시드가 부족한 녹아웃 생쥐는 건강이 나빠져 종양이 발생한다.[39]

임상적 유의성

선천성 면역계

락토페록시디아제의 항균 및 항바이러스 활동은 포유류 면역 방어 시스템에서 중요한 역할을 한다; 락토페록시디아제 시스템은 공기 중에 떠다니는 박테리아와 바이러스성 물질에 대한 제1 방어선으로 간주된다.[40][41][42]중요한 것은 락토페록시디아제 또한 폐, 브론치, 코 점액으로 압출된다는 것이다.[43]

하이포티오시아나이트는 티오시아네이트의 락토페록시디아제 활성에 의해 생성되는 반응성 매개체 중 하나로, 두옥스2로도 알려져 있다.[44][45]낭포성 섬유증 환자의 티오시아네이트 분비가[46] 감소하여 항균 하이포티오시아나이트의 생산량이 감소하여 결과적으로 기도 감염의 위험성이 높아진다.[47][48]

바이러스 감염

과옥시디아제 생성 저자극산(HOI), 저자극, 저혈당, 저혈당 모두 헤르페스 단순화 바이러스와[49] 인체 면역결핍 바이러스를 파괴한다.[50]하이포티오시아나이트와 저자극 이온 제품 모두 매우 강력하고 중요한 것은 작은 농도에서도 인플루엔자 바이러스에 치명적인 비특정 항바이러스 산화제들이다.[51]락토페록시디아제의 항바이러스 활성은 요오드 이온의 농도가 증가하면서 강화된다.[52]이 효소는 매우 위험하고 질긴 RNA 바이러스(폴리오바이러스)와 장수 DNA 바이러스(백치나)에 효과가 있는 것으로 나타났다.[53]

세균감염

duox2-lactoperoxidase 시스템은 임상적으로 중요한 다양한 포도상구균과 많은 스트렙토코쿠스 종류를 포함한 수십 개의 박테리아와 마이코플라스마에 대한 보호를 제공하는 것으로 밝혀졌다.[54]락토페록시디아제 시스템은 완충제의 공통 헬리코박터균을 효율적으로 억제하지만, 인간의 전체 침에서는 이 미생물에 대한 효과가 더 약한 것으로 보인다.[55]티오시아니드가 존재하는 락토페록시디아제는 과산화수소가 티오시아니드를 초과하는 경우 특정 조건에서 과산화수소의 살균 및 세포독성 효과를 촉진할 수 있는 것으로 나타났다.[24]락토페록시디아제, 과산화수소, 티오시아니드 등의 조합은 과산화수소만 사용해도 훨씬 효과적이어서 세균대사와 성장을 억제한다.[56]

유방암

유당산화효소에 의한 에스트라디올의 산화는 유방암에서 산화스트레스의 가능한 원천이다.[15][16]산소 소비와 세포 내 과산화수소 축적을 유도하는 연쇄 반응을 전파하는 락토페록시디제의 능력은 최근 여성 유방암 조직에서 보고된 히드록실 급진 유도 DNA 염기 병변을 설명할 수 있다.[15]락토페록시디아제는 에스트로겐 호르몬과 상호작용하고 두 개의 일렉트로닉 반응 단계를 통해 산화시키는 능력 때문에 유방 발암에 관여할 수 있다.[16]락토페록시디아제는 에스트로겐의 페놀 A-링과 반응하여 활성 활성산소를 생성한다.[57]또한, 락토페록시디아제는 발암성 방향족과 헤테로사이클릭 아민을 활성화시키고 활성 제품의 결합 수준을 DNA에 증가시킬 수 있으며, 이는 유방암의 인과관계에서 발암물질의 락토페록시디아제-소화 활성화의 잠재적인 역할을 시사한다.[58]

오럴 케어

지난 수십 년 동안 다양한 구강 관리 제품(토우트 페이스트, 구강 헹굼)에서 락토페록시다아제 시스템의 임상 효능을 설명하는 임상 연구가 여러 차례 발표되었다.아밀로글루코시다아제(amyla-amylase)와 포도당 산화효소를 함유한 구강[59][60] 헹굼이 락토페록시다아제 시스템을 활성화한다는 것을 간접적으로 보여준 후, 구강관리 제품에서 효소의 보호 메커니즘이 부분적으로 해명되었다.리소자임, 락토페록시디아제, 포도당 산화효소와 같은 효소는 치아 페이스트에서 펠리클로 전달된다.이 효소들은 펠리클의 구성 요소로서 촉매적으로 매우 활동적이다.[61][62]또한 치아 페이스트의 일부로서 락토페록시디아제 시스템은 티오시아네이트 농도를 높이면서 캐리제닉 마이크로플로라에 의해 형성되는 군집 수를 줄임으로써 유아 캐리어를[63] 피하는 데 유익한 영향을 미친다.Xerostomia 환자들의 경우, 락토페록시디아제 시스템을 가진 치아 페이스트는 플라그 형성과 치구염과 관련하여 불소가 함유된 치아 페이스트보다 겉보기에는 우수하다.[64]보호 메커니즘을 더 자세히 조사하기 위해 더 많은[62] 연구가 필요하다.[65]

락토페록시디아제의 적용은 캐리, 치주염, 치주염에 국한되지 않는다.[66]리소자임과 락토페록시디아제(latoperoxidase)의 결합을 적용하여 불타는 입 증후군(글로소디니아)의 치료를 지원할 수 있다.락토페린과 결합하여 락토페록시디아제는 할로겐화증을 막아주고,[67] 락토페린과 리소자임과 결합하여 락토페록시디아제는 스테로스토미아의 증상 개선에 도움을 준다.[68]나아가 유당화합물이 함유된 젤은 조사로 인해 침 생산량이 저하되었을 때 구강암 증상 개선에 도움을 준다.이 경우 구강 세균성 식물도 좋은 영향을 받는다.[69][70][71]

참고 항목

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